本發(fā)明涉及減溫器，具體是一種多級(jí)式余壓自適應(yīng)分流型高速霧化減溫器。

背景技術(shù)：

1、在工業(yè)蒸汽系統(tǒng)中，減溫器作為調(diào)節(jié)過(guò)熱蒸汽溫度的核心設(shè)備，是一種用于降低工作環(huán)境溫度或控制濕度的設(shè)備，工作原理是通過(guò)將冷卻水霧化形成微小水滴，利用蒸發(fā)帶走熱量，從而達(dá)到降低溫度的效果。

2、傳統(tǒng)減溫器普遍通過(guò)機(jī)械噴嘴霧化冷卻水，實(shí)現(xiàn)冷卻水與高溫蒸汽的混合降溫。然而，現(xiàn)有技術(shù)存在顯著缺陷：噴嘴結(jié)構(gòu)固定，導(dǎo)致冷卻水噴出方向固定，進(jìn)而在霧化噴出方向上難以調(diào)節(jié)，靈活性差。對(duì)余壓波動(dòng)的適應(yīng)性較差，當(dāng)蒸汽壓力突變時(shí)，不能適應(yīng)壓力變化并作為適應(yīng)性調(diào)整，難以維持穩(wěn)定的霧化效果，易造成水滴蒸發(fā)不完全，引發(fā)管道沖蝕或設(shè)備損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種多級(jí)式余壓自適應(yīng)分流型高速霧化減溫器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種多級(jí)式余壓自適應(yīng)分流型高速霧化減溫器，包括殼體，殼體一端設(shè)置有檢測(cè)蒸汽輸入壓力的傳感器(圖中未畫出)，所述殼體一端外側(cè)設(shè)置有分流環(huán)，所述分流環(huán)通過(guò)分管連通殼體內(nèi)部空間，分流環(huán)通過(guò)中部的總管連接有減壓泵，所述殼體內(nèi)部設(shè)置有熱套管，殼體上設(shè)置有輸入管，所述輸入管往殼體中輸送霧化狀態(tài)的冷卻水。分流環(huán)為環(huán)形的管道，當(dāng)輸入殼體中的蒸汽壓力大于設(shè)定值時(shí)，分流環(huán)通過(guò)減壓泵(圖中未畫出)抽取殼體中的蒸汽，將多余的蒸汽分流到其他減溫器中，實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸汽的分流和壓力調(diào)節(jié)，避免該減溫器中蒸汽壓力過(guò)大，實(shí)現(xiàn)維持蒸汽壓力穩(wěn)定。

3、所述熱套管兩端均與殼體內(nèi)部連接，熱套管一段為文丘里管結(jié)構(gòu)，一段為拉瓦爾噴嘴結(jié)構(gòu)，拉瓦爾噴嘴結(jié)構(gòu)的收縮段的內(nèi)徑大于文丘里管結(jié)構(gòu)的收縮段的內(nèi)徑，文丘里管結(jié)構(gòu)的收縮段與拉瓦爾噴嘴結(jié)構(gòu)的收縮段連接并形成往外延展的階梯。霧化冷卻水與蒸汽混合的過(guò)程在熱套管中完成，蒸汽通過(guò)文丘里管結(jié)構(gòu)進(jìn)行加速減壓，后通過(guò)拉瓦爾噴嘴結(jié)構(gòu)的收縮段進(jìn)行減速，增加蒸汽在熱套管中與冷卻水混合的時(shí)間，蒸汽流經(jīng)熱套管中部(即文丘里管結(jié)構(gòu)的收縮段和拉瓦爾噴嘴結(jié)構(gòu)的收縮段的對(duì)接處)時(shí)，由于管徑變大形成階梯，蒸汽在階梯的夾角處形成回流。有水滴在熱套管中形成時(shí)，在拉瓦爾噴嘴結(jié)構(gòu)收縮段的影響下，水滴匯聚在熱套管的中部，蒸汽不斷在熱套管中流動(dòng)時(shí)，熱套管中部不斷形成回流，回流對(duì)中部的水滴進(jìn)行蒸發(fā)，進(jìn)而使得熱套管中不會(huì)有水滴殘留，同時(shí)利用回流使水滴再次參與到降溫過(guò)程。

4、所述熱套管與殼體之間形成存儲(chǔ)冷卻水的存儲(chǔ)艙，熱套管上周向設(shè)置有若干霧化口，霧化口設(shè)置在文丘里管結(jié)構(gòu)的收縮段，所述輸入管往存儲(chǔ)艙中灌輸冷卻水，存儲(chǔ)艙中的冷卻水從霧化口噴出。冷卻水灌輸?shù)酱鎯?chǔ)艙中，蒸汽經(jīng)過(guò)熱套管時(shí)，可以與熱套管進(jìn)行熱交換，對(duì)蒸汽進(jìn)行一次降溫，同時(shí)存儲(chǔ)艙中的冷卻水霧化噴出，并與蒸汽混合，再次實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸汽的降溫。

5、所述熱套管中部設(shè)置有外環(huán)，外環(huán)截面為“c”形，外環(huán)的開口與殼體內(nèi)壁連接，外環(huán)的開口覆蓋輸入管，外環(huán)與殼體相互配合形成水艙，外環(huán)上設(shè)置有若干噴嘴，所述噴嘴的噴口朝向熱套管的中心線，噴嘴的一端插入熱套管，噴嘴一端連通水艙，噴嘴上通過(guò)氣管連接外部供氣系統(tǒng)。供氣系統(tǒng)通過(guò)氣管往噴嘴中灌輸高壓氣體，高壓氣體與水艙中的高壓冷卻水(由外部泵加壓后灌輸?shù)剿?配合，使冷卻水從噴嘴處噴出時(shí)，可以霧化的水滴更小，以及霧化速度加快。

6、所述外環(huán)與熱套管之間轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有內(nèi)環(huán)，所述內(nèi)環(huán)的截面為“c”形，內(nèi)環(huán)在對(duì)應(yīng)每個(gè)噴嘴的位置均設(shè)置有錐形口，所述噴嘴一端往外擴(kuò)展為球形，噴嘴的球形段與外環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，噴嘴對(duì)應(yīng)錐形口的位置設(shè)置有球形的張緊套，所述張緊套貼合錐形口的尺寸，所述噴嘴上在張緊套開口一側(cè)設(shè)置有擋環(huán)，擋環(huán)和張緊套內(nèi)部之間設(shè)置有張緊彈簧，張緊彈簧使張緊套貼合在錐形口中；

7、所述內(nèi)環(huán)一側(cè)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，內(nèi)環(huán)另一側(cè)安裝有若干復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧一端與階梯的端面連接。

8、所述噴嘴上設(shè)置有閥門，閥門位于擋環(huán)和噴嘴球形端之間。通過(guò)閥門控制噴嘴的通斷，根據(jù)降溫要求，開啟不同數(shù)量的噴嘴，實(shí)現(xiàn)蒸汽降溫過(guò)程中的多級(jí)調(diào)控。閥門選為無(wú)線電閥門或者有線閥門，選為有線閥門時(shí)，在殼體和外環(huán)上設(shè)置對(duì)應(yīng)的穿孔，且穿孔之間通過(guò)可延展的柔性波紋管(圖中未畫出)連接，閥門的線從波紋管穿出殼體。

9、所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在熱套管外側(cè)的分隔環(huán)，所述分隔環(huán)位于文丘里管結(jié)構(gòu)的外側(cè)，分隔環(huán)截面為“工”形，分隔環(huán)外圈和內(nèi)圈的位置均轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有“l(fā)”形卡塊，外圈和內(nèi)圈的卡塊分別與殼體和熱套管連接，分隔環(huán)不與殼體及熱套管接觸，所述分隔環(huán)靠近內(nèi)環(huán)的一側(cè)設(shè)置有撥動(dòng)環(huán)，分隔環(huán)另一側(cè)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)環(huán)，所述驅(qū)動(dòng)環(huán)上纏繞有繩索，所述繩索兩端穿出殼體并與外部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接，所述撥動(dòng)環(huán)驅(qū)動(dòng)內(nèi)環(huán)發(fā)生位移。外部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)拉動(dòng)繩索時(shí)，在摩擦力的作用下，繩索帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)環(huán)通過(guò)分隔環(huán)帶動(dòng)撥動(dòng)環(huán)同步旋轉(zhuǎn)，撥動(dòng)環(huán)帶動(dòng)內(nèi)環(huán)旋轉(zhuǎn)，在內(nèi)環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)噴嘴的一端移動(dòng)，使噴嘴的球形端在外環(huán)上轉(zhuǎn)動(dòng)，在噴嘴的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，張緊彈簧使張緊套貼合在錐形口中，使張緊套對(duì)錐形口進(jìn)行封堵。

10、噴嘴在內(nèi)環(huán)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)后，噴嘴的噴口以傾斜狀態(tài)指向熱套管的中心線或者噴嘴的噴嘴不再指向熱套管的中心線；

11、噴嘴的噴口以傾斜狀態(tài)指向熱套管的中心線時(shí)，噴出的霧化冷卻水可以跟隨蒸汽的流動(dòng)方向流動(dòng)，冷卻水在流動(dòng)過(guò)程中與蒸汽混合；

12、噴嘴的噴嘴不再指向熱套管的中心線時(shí)，若干噴嘴往熱套管中噴入冷卻水時(shí)，由于噴嘴朝向的問(wèn)題以及冷卻水的流動(dòng)動(dòng)能，蒸汽經(jīng)過(guò)霧化的冷卻水時(shí)，蒸汽會(huì)在熱套管中形成旋流，蒸汽一邊繞著熱套管的中心線旋轉(zhuǎn)，一邊沿著熱套管的中心線做直線移動(dòng)。通過(guò)改變噴嘴的朝向，使蒸汽與霧化冷卻水在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中混合，避免蒸汽局部過(guò)熱和冷卻不均，提高降溫效果。

13、所述內(nèi)環(huán)靠近撥動(dòng)環(huán)的一側(cè)往外延展形成側(cè)環(huán)，側(cè)環(huán)上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有若干轉(zhuǎn)軸，所述撥動(dòng)環(huán)靠近轉(zhuǎn)軸的一側(cè)端面為波浪形端面，撥動(dòng)環(huán)上在波浪形端面的相鄰波峰和波谷之間設(shè)置有鉤槽，所述鉤槽一端位于波峰下方，鉤槽的寬度小于波峰的高度；所述噴嘴不轉(zhuǎn)動(dòng)且噴口直指熱套管中心線時(shí)，所述轉(zhuǎn)軸位于波谷處。轉(zhuǎn)軸與撥動(dòng)環(huán)滾動(dòng)摩擦，驅(qū)動(dòng)環(huán)帶動(dòng)撥動(dòng)環(huán)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)軸逐漸從波谷移動(dòng)到波峰頂點(diǎn)，在此過(guò)程中，在撥動(dòng)環(huán)的推動(dòng)下，轉(zhuǎn)軸帶著內(nèi)環(huán)擠壓復(fù)位彈簧，同時(shí)使內(nèi)環(huán)帶動(dòng)噴嘴轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)噴嘴角度的調(diào)整；需要使噴嘴復(fù)位時(shí)，驅(qū)動(dòng)環(huán)帶動(dòng)撥動(dòng)環(huán)復(fù)位，在復(fù)位彈簧的支撐下，內(nèi)環(huán)帶動(dòng)噴嘴復(fù)位。當(dāng)驅(qū)動(dòng)環(huán)帶動(dòng)撥動(dòng)環(huán)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)軸逐漸進(jìn)入鉤槽，在鉤槽的拉動(dòng)下，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)內(nèi)環(huán)同步繞著熱套管的中心線轉(zhuǎn)動(dòng)，使噴嘴的噴口不再朝向熱套管的中心線，在此過(guò)程中，復(fù)位彈簧發(fā)生彎曲并被拉伸；需要使噴嘴復(fù)位時(shí)，驅(qū)動(dòng)環(huán)帶動(dòng)撥動(dòng)環(huán)復(fù)位，在復(fù)位彈簧的拉動(dòng)下，內(nèi)環(huán)帶動(dòng)噴嘴復(fù)位。

14、所述繩索穿出殼體時(shí)，與殼體內(nèi)表面相切，所述殼體上設(shè)置有流道，流道與殼體內(nèi)表面相切并且繩索穿出殼體的通道平行。繩索由外部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)限制位置，在不需要調(diào)整噴嘴的角度時(shí)，繩索無(wú)法帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，在此期間，可以利用繩索穿出殼體的通道，通過(guò)管道向熱套管、分隔環(huán)以及殼體三者形成的空腔中灌輸冷卻水或者低溫氣體，即從a處往空腔中灌輸，冷卻水從b處和c處流出，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱套管的降溫，使熱套管對(duì)蒸汽進(jìn)行換熱。當(dāng)需要調(diào)整噴嘴的角度時(shí)，將管道從繩索穿出殼體的通道中移出。

15、所述熱套管中周向設(shè)置有若干旋流板，所述旋流板均布在拉瓦爾噴嘴結(jié)構(gòu)的收縮段。蒸汽混合冷卻水時(shí)，在經(jīng)過(guò)旋流板時(shí)，旋流板使蒸汽發(fā)生旋轉(zhuǎn)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)加速蒸汽與冷卻水的混合。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：驅(qū)動(dòng)環(huán)帶動(dòng)撥動(dòng)環(huán)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)軸逐漸進(jìn)入鉤槽，在鉤槽的拉動(dòng)下，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)內(nèi)環(huán)同步繞著熱套管的中心線轉(zhuǎn)動(dòng)，使噴嘴的噴口不再朝向熱套管的中心線，噴嘴往熱套管中噴入冷卻水，由于噴嘴的朝向以及冷卻水的流動(dòng)動(dòng)能，蒸汽經(jīng)過(guò)霧化的冷卻水時(shí)，蒸汽會(huì)在熱套管中形成旋流。通過(guò)改變噴嘴的朝向，使蒸汽與霧化冷卻水在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中混合，避免蒸汽局部過(guò)熱和冷卻不均，提高降溫效果。

17、蒸汽混合冷卻水時(shí)，在經(jīng)過(guò)旋流板時(shí)，旋流板使蒸汽發(fā)生旋轉(zhuǎn)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)加速蒸汽與冷卻水的混合。

18、殼體中的蒸汽壓力大于設(shè)定值時(shí)，分流環(huán)通過(guò)減壓泵抽取殼體中的蒸汽，將多余的蒸汽分流到其他減溫器中，實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸汽的分流和壓力調(diào)節(jié)，避免該減溫器中蒸汽壓力過(guò)大。同時(shí)也有利于對(duì)蒸汽進(jìn)行降溫，保證蒸汽在減溫器中的降溫效果。